Caméras intelligentes pour emballages réutilisables

Pendant les deux années que va durer le projet Vision2Reuse, il s'agira d'étudier l'applicabilité de différentes caméras intelligentes pour le contrôle de qualité automatique des emballages réutilisables dans l'alimentation et l'industrie du packaging. Par exemple, pour la détection des éraflures, fissures et contaminations. Différentes technologies autoapprenantes doivent permettre de s'assurer rapidement et avec précision qu'un emballage se prête toujours à une réutilisation. Ce qui peut se faire à l'aide de caméras chromatiques, de profondeur ou hyperspectrales. Le système doit en outre fournir des informations sur le degré de contamination. Ces deux informations déterminent le choix du traitement à appliquer pour qu'un emballage puisse de nouveau être utilisé. Pour autant bien sûr que la chose soit encore envisageable. On pense, par exemple, au type de lavage. On étudie en outre l'influence du processus de lavage sur l'intégrité et la contamination de l'emballage. La conclusion la moins positive serait au final qu'un emballage soit devenu inutilisable et, qu'une fois exclu du circuit, il puisse au mieux être recyclé. Hedwige Verherbrugghen et Peter Ragaert, de Pack4Food, expliquent le projet: "Il existe beaucoup d'études sur le recyclage, mais pas tant sur la réutilisabilité des emballages plastiques alimentaires", dit Peter Ragaert. "Ce projet se focalise sur la réutilisabilité des matériaux d'emballage et il va donc plus loin que le recyclage. À cela s'ajoute la contrainte supplémentaire que l'emballage nettoyé doit pouvoir être réutilisé à des fins identiques et non déclassé pour une application moindre. Le projet s'inscrit dans la ligne du Green Deal Anders Verpakt, une initiative de Fevia, VIL, Comeos, Detic et OVAM très spécifiquement axée sur la prévention et la réutilisation des emballages. Des représentants de Fevia, Fost Plus et Valipac siègent d'ailleurs au conseil consultatif de Vision2Reuse." Entamé en janvier, le projet court jusqu'à la fin 2023. Les entreprises intéressées peuvent encore certainement y adhérer, fait savoir Ragaert. "L'approche du projet est en effet très orientée cas par cas et nous nous concertons avec l'entreprise concernée pour savoir quels sont ses besoins. Et ceux-ci peuvent être très différents, ce qui rend l'apport des entreprises indispensable." Pour les besoins de l'application, des technologies de caméra existantes d'Imec, sont optimisées afin de pouvoir reconnaître aussi bien le matériau d'emballage que les dégradations et les contaminations. "Grâce à l'apprentissage profond et au stockage de données, les caméras seront en mesure, à l'avenir, de reconnaître des types de contamination et de dégradation identiques dans d'autres emballages", explique Hedwige Verherbrugghen. Ce qui pourrait aboutir à long terme à des processus de lavage davantage optimisés en temps réel. Par exemple, pour déterminer la quantité de détergent nécessaire à un niveau de contamination donné, ou pour aider les fabricants d'emballages à concevoir leurs emballages réutilisables de manière à ce qu'ils soient reconnus efficacement par ces caméras." "Il existe différents types de contamination", enchaîne Ragaert. "Elles peuvent être, par exemple, liées à l'eau de lavage restée dans l'emballage. Ou à des moisissures formées dans les gobelets à boisson d'un festival, qu'on a tardé à apporter à la ligne de lavage. Il peut aussi s'agir de casiers de transport en plastique multiréutilisables (B2B). Auquel cas, le coût environnemental du nettoyage doit être mis en balance avec celui d'un usage unique. Dans ce cadre, il reste encore à identifier les quantités de détergent et d'eau nécessaires, et la température suffisante, pour que l'on puisse considérer qu'un emballage est suffisamment nettoyé pour pouvoir être réutilisé. Ce n'est pas un hasard si Ragaert prend l'exemple des gobelets de festival et des casiers B2B. Le projet compte en ce moment huit participants, dont deux entreprises de travail adapté, dont l'une a pour activité le nettoyage de gobelets de festival réutilisables en plastique. "Autre possibilité: les gobelets à cafés récupérés après usage par le fournisseur du café et de la machine automatique", dit Ragaert. "Des applications B2B sont aussi parfaitement possibles. On pense aux grandes bouteilles ou aux seaux en plastique employés comme conditionnements en vrac dans l'horeca. Et sans doute de tels systèmes de caméras peuvent-ils être déployés dans la grande distribution, pour vérifier si un emballage est suffisamment bien nettoyé pour être remis dans le circuit." Dans la pratique, dit Verherbrugghen, les caméras devraient probablement être intégrées dans une ligne complète par souci d'efficacité. "Par exemple, dans une ligne de lavage, préalablement au nettoyage proprement dit. Mais dans le projet actuel, on souhaite surtout savoir comment configurer les caméras et, éventuellement, adapter le matériau, pour rendre possible une détection parfaite." Il est possible, à l'avenir, que Vison2Reuse débouche sur des projets de suivi, impliquant l'ensemble de la chaîne, supputent Verherbrugghen et Ragaert. Ce dernier précise: "Comment va-t-on s'y prendre pour récupérer les plastiques - par exemple, à usage unique - afin de les nettoyer?" Mais d'autres options sont possibles, pense Verherbrugghen. "Le projet pourrait, par exemple, trouver une suite dans les emballages en verre. Les reflets rendent ceux-ci très difficiles à contrôler, mais peut-être un traitement de surface du matériau, ou d'une partie du contenant, peut-il constituer une solution pour rendre ce type d'emballage inspectable. On peut également étudier si la réutilisabilité a d'éventuelles implications sur le plan de l'épaisseur du matériau pour que l'emballage soit considéré comme réutilisable un nombre minimum de fois aussi bien par l'emballeur que par le consommateur, et ce à un coût acceptable."Le groupe-cible Le groupe-cible de Vision2Reuse est triple: les fabricants et fournisseurs de matériaux d'emballages réutilisables et à usage unique, les utilisateurs de ces emballages, et les entreprises technologiques (capteurs, caméras, traitement des données, etc.). Quatre secteurs au moins sont considérés pour leur grand potentiel de mise en oeuvre d'emballages réutilisables. Ce qui confère une large dimension à l'impact du projet, dit le groupe, tout en maintenant en outre ouverte la possibilité de transposer la technologie aux activités non alimentaires. Ces secteurs sur lesquels le groupe du projet planche actuellement sont les contenants B2B d'aliments et de boissons (fûts et casiers en plastique), le retail (emballages consommateurs réutilisables), la restauration collective (comme le catering) et l'e-commerce. À côté de la recherche proprement dite, Vision2Reuse entend sensibiliser le groupe-cible aux possibilités de différentes technologies de caméra pour l'analyse automatique des emballages en fonction des dégradations et contaminations. Les initiateurs espèrent également un soutien au lancement de processus de cocréation entre les parties prenantes du groupe-cible en vue du déploiement d'un écosystème innovant. "Le projet a clairement une fonction de réseau, le but étant que les entreprises puissent apprendre les unes des autres et éventuellement poursuivre une collaboration", souligne Verherbrugghen. "Ainsi les techniques pourront-elles être déployées à plus grande échelle et devenir plus accessibles. Des tests de démonstrations seront aussi réalisés à cet effet dans les quatre secteurs composant le groupe-cible de Vision2Reuse." Un Guide des meilleures pratiques doit aussi en découler autour du contrôle de qualité des emballages réutilisables, y compris des recommandations de conception ciblée sur la réutilisation (Design4Reuse). Et enfin, les résultats du projet doivent aboutir au développement d'un système de contrôle automatisé, dédié à l'évaluation de la réutilisabilité des emballages et économiquement viable.